バッテリー容量計算ツール
効率と使用可能な放電割合を考慮し、負荷を指定時間動かすためのワット時とアンペア時を推定します。
バッテリーバンクの容量選定
連続負荷、稼働時間、システム電圧、変換効率、許容放電深度を入力してください。
バッテリー容量の選定について
バッテリーの選定は、機器に記載されたワット数だけでなくエネルギーから考えます。電力は負荷がエネルギーを消費する速さ、ワット時は一定時間に消費するエネルギー量を表します。100 ワットの負荷を五時間動かすには、負荷側で 500 ワット時が必要です。配線、インバーター、充電コントローラー、バッテリー自体で変換・供給損失が生じるため、実際にはさらに多く蓄える必要があります。この計算では負荷のエネルギーを入力したシステム効率で割り、想定損失を含めます。
放電深度も重要です。多くの電池方式では、通常使用で蓄えた全エネルギーを取り出すべきではありません。許容放電深度が 80 パーセントなら、公称容量の五分の四だけを使用可能とみなします。そのため使用可能な放電割合でも割ります。両方を合わせると、公称ワット時は電力と稼働時間の積を効率、次に放電深度で割った値です。これをシステム電圧で割ると公称アンペア時が求まります。
入力は実際の設備に合わせてください。定常負荷には連続または平均電力を使い、モーター、ポンプ、コンプレッサー、電源装置の短い起動サージに電池とインバーターが対応できるかは別途確認します。効率は楽観的な単体部品の定格ではなく、供給経路全体を表す値にします。鉛蓄電池では通常、リチウム系より浅い放電を使いますが、メーカー制限、温度、放電率、求めるサイクル寿命によって適切な値は変わります。
結果は工学的な推定であり、製品の推奨ではありません。市販品には標準容量があるため、切り捨てず上の容量を選んでください。直列接続では電圧が増え、アンペア時は変わりません。並列接続ではアンペア時が増え、電圧は変わりません。経年劣化、厳しい低温、負荷増加、充電できない日への余裕も必要です。重要な予備電源、医療、船舶、オフグリッド設備は、適用規格とメーカー資料に照らして確認してください。
このツールは太陽光蓄電、無停電電源装置、キャンプ用電源、通信機器、非常照明、その他の直流負荷やインバーター経由の負荷に役立ちます。すべての前提を明示することで案を比較しやすくし、十分な使用可能エネルギーを持つバッテリーバンクを選ぶ実用的な出発点になります。
バッテリー容量の計算例
| 入力条件 | 必要容量 | 用途 |
|---|---|---|
| 100 W、5 h、12 V、効率 90%、放電深度 80% | 694.44 Wh と 57.87 Ah | ノートPCとネットワーク機器の予備電源。 |
| 240 W、8 h、24 V、効率 80%、放電深度 75% | 3,200 Wh と 133.33 Ah | 小規模太陽光システムの夜間負荷。 |
| 500 W、2 h、48 V、効率 95%、放電深度 90% | 1,169.59 Wh と 24.37 Ah | 短時間用のリチウム予備電源システム。 |
バッテリー容量の計算方法
- 同時に稼働するすべての負荷の平均消費電力を入力します。
- 必要な稼働時間とバッテリーバンクの公称電圧を入力します。
- 現実的なシステム全体の効率と許容放電深度を設定します。
- 「バッテリー容量を計算」を選び、ワット時とアンペア時の結果を満たすよう、入手可能な構成へ切り上げます。
バッテリー容量計算のよくある質問
必要容量が負荷のワット時より大きいのはなぜですか?
変換損失があるため、電池は負荷が受け取る以上のエネルギーを放出します。さらに放電深度制限で容量を残すため、公称容量の必要量が増えます。
消費電力にはワットとワット時のどちらを使いますか?
平均負荷をワット、稼働時間を時間で入力します。両者を掛けて負荷のエネルギーをワット時で求めます。
バッテリー電圧はどう選びますか?
12、24、48 ボルトなど、電池群全体の公称電圧を使います。直列では電圧、並列では使用可能なアンペア時が増えます。
インバーターのサージ電力は含まれますか?
いいえ。エネルギー計算は稼働時間と容量を対象とします。起動時やピーク負荷に対するインバーターと電池の電流定格は別途確認してください。
安全余裕はどの程度追加すべきですか?
温度、劣化、充電の信頼性、負荷の重要性によります。少なくとも次の標準容量に切り上げ、重要な設備では通常さらに予備容量を確保します。